#include<iostream>
#include<fstream>
#include<string>
#include<stack>
#include<algorithm>
#include"NumAndCal.hpp"
// #include"include/fenshu.hpp"
#define FENZI_STATE 0
#define FENMU_STATE 1
typedef int fenshu_state;
using namespace std;

//运算优先级
char *priorities[] =
{
	//       #+-*/()
	/* # */ "E<<<<<X",
	/* + */ ">>><<<>",
	/* - */ ">>><<<>",
	/* * */ ">>>>><>",
	/* / */ ">>>>><>",
	/* ( */ "X<<<<<=",
	/* ) */ "XXXXXXX",
};

//给运算符编号
int getNum(char c)
{
    switch(c)
    {
        case '#':return 0;
        case '+':return 1;
        case '-':return 2;
        case '*':return 3;
        case '/':return 4;
        case '(':return 5;
        case ')':return 6;
    }
}

void print_opstack(stack<char> op){
    stack<char> myop {op};
    while(!myop.empty()){
        cout<<myop.top()<<" ";
        myop.pop();
    }
    // cout<<endl;
}

//中缀转后缀表达式
vector<NumAndCal> convert(string s)
{
    // string post="";//存放后缀表达式
    vector<NumAndCal> post;
    stack<char>op;//运算符栈
    string temp_number="";
    op.push('#');

    for(int i=0;i<s.size();i++)
    {
        // cout<<"-----------------"<<endl;
        // cout<<"the letter is "<<s[i]<<":"<<endl;
        // cout<<"the op stack is:    ";
        // print_opstack(op);
        // cout<<endl;
        // // cout<<"the numbers is: "<<post<<endl;
        // cout<<"post.size="<<post.size()<<" the number is: ";
        // for(int j=0;j<post.size();j++)cout<<post[j].to_string()<<" ";
        // cout<<endl;
        
        //cout<<op.top()<<" "<<post<<endl;
        //数字
        if(isdigit(s[i]))
        {
            // post+=s[i];
            // 3位数字，打包到字符串里。
            temp_number+=s[i];
            // 把字符串扔到post中
            if(i+1==s.size()||!isdigit(s[i+1])){
                NumAndCal tmp(temp_number);
                post.push_back(tmp);
                temp_number="";
            }
        }
        else if(s[i]=='\\'){
            fenshu_state state = FENZI_STATE;
            for(;;i++){
                if(state==FENMU_STATE&&(i+1==s.size()||!isdigit(s[i+1]))){
                    NumAndCal tmp(temp_number);
                    post.push_back(temp_number);
                    temp_number="";
                    break;
                }
                if(state==FENZI_STATE&&s[i]=='/')
                    state=FENMU_STATE;
                temp_number+=s[i+1];
            }
        }

        //运算符
        else
        {
            switch(s[i])
            {
            case '(':
                op.push(s[i]);
                break;
            case ')':

                //将栈顶运算符弹出并输出，直到遇到左括号
                while(!op.empty()&&op.top()!='(')
                {
                    // post+=op.top();
                    NumAndCal tmp(op.top());
                    post.push_back(tmp);
                    op.pop();
                }
                op.pop();//弹出左括号，不输出
                break;
            default:
                //优先级大于栈顶优先级
                if(op.top()=='('||(op.top()!='('&&priorities[getNum(op.top())][getNum(s[i])]=='<'))
                {
                    op.push(s[i]);
                }
                //优先级小于栈顶优先级
                else
                {
                    while(priorities[getNum(op.top())][getNum(s[i])]=='>')
                    {
                        // post+=op.top();
                        NumAndCal tmp(op.top());
                        post.push_back(tmp);
                        op.pop();
                    }
                    op.push(s[i]);
                }
                break;
            }
        }
    }
    // cout<<"-----------------"<<endl;
    //     // cout<<"the letter is "<<s[i]<<":"<<endl;
    // cout<<"the op stack is:    ";
    // print_opstack(op);
    // cout<<endl;
    //     // cout<<"the numbers is: "<<post<<endl;
    // cout<<"the number is:";
    // for(int j=0;j<post.size();j++)cout<<post[j].to_string()<<" ";
    // cout<<endl;
    //栈中残留运算符加入后缀表达式
    while(!op.empty())
    {
        // post+=op.top();
        NumAndCal tmp(op.top());
        post.push_back(tmp);
        op.pop();
    }
    post.pop_back();//去掉'#'
    return post;
}

fenshu calculation(fenshu a,char op,fenshu b)
{
    switch(op)
    {
    case '+':
        return a+b;
    case '-':
        try{
            fenshu c = a - b;
            return c;
        }
        catch (const char* msg) {
            throw msg;
        }
    case '*':
        return a*b;
    case '/':
        return a/b;
    }
}
//计算后缀表达式的值
fenshu calcu(vector<NumAndCal> s)
{
    // for(int j=0;j<s.size();j++)cout<<s[j].to_string()<<" ";
    // cout<<"begin calcu"<<endl;
    stack<fenshu>num;
    for(int i=0;i<s.size();i++)
    {
        // cout<<"which loop:"<<i<<endl;
        //数字压栈
        if(s[i].is_num())
        {   
            // cout<<i<<"if"<<endl;
            num.push(s[i].num);
            // num.push(s[i]-48);//char转int,ASCII码减48
        }
        //运算符
        else
        {   
            // cout<<i<<"else"<<endl;
            fenshu a,b;
            //从栈顶取两个运算数,做运算
            if(!s.empty())
            {
                a=num.top();
                num.pop();
            }
            if(!s.empty())
            {
                b=num.top();
                num.pop();
            }
            fenshu res=calculation(b,s[i].to_string()[0],a);//计算
            num.push(res);//结果压栈
        }
    }
    return num.top();
}


fenshu calc(string mexp)
{
    vector<NumAndCal> pexp=convert(mexp);//pexp存放后缀表达式
    // cout<<pexp<<endl;
    // for(int j=0;j<pexp.size();j++)cout<<pexp[j].to_string()<<" ";
    // cout<<endl;
    fenshu tmp = calcu(pexp);
    // cout<<calcu(pexp);//计算后缀表达式，输出结果
    // cout<<tmp.to_string()<<endl;
    // input.close();
    return tmp;
}

// int main()
// {
//     ifstream input("input.txt");//读入含有算数表达式的文件
//     if(!input)
//     {
//         cout<<"Failed"<<endl;
//         return -1;
//     }


//     char c;
//     string mexp;//存放读出的中缀表达式

//     //读取文件中表达式
//     while(input.get(c))
//     {
//         mexp.push_back(c);
//     }
//     cout<<mexp<<endl;
//     vector<NumAndCal> pexp=convert(mexp);//pexp存放后缀表达式
//     // cout<<pexp<<endl;
//     // for(int j=0;j<pexp.size();j++)cout<<pexp[j].to_string()<<" ";
//     // cout<<endl;
//     fenshu tmp = calcu(pexp);
//     // cout<<calcu(pexp);//计算后缀表达式，输出结果
//     cout<<tmp.to_string()<<endl;
//     input.close();
//     return 0;
// }

